На прошедшем недавно вручении призов за лучшие работы в области BCI (brain-computer interface) – интерфейса мозг-компьютер, первое место получила команда исследователей из японских университетов (Hamada, Mori, Shinoda & Rutkowski, 2014). Они представили действительно оригинальную идею взаимодействия.

Для начала – немного пояснений. В Википедии сказано неплохо: «В однонаправленных интерфейсах мозг-компьютер внешние устройства могут либо принимать сигналы от мозга, либо посылать ему сигналы (например, имитируя сетчатку глаза при восстановлении зрения электронным имплантатом). Двунаправленные интерфейсы позволяют мозгу и внешним устройствам обмениваться информацией в обоих направлениях. В основе нейро-компьютерного интерфейса, часто используется метод биологической обратной связи» (ссылка ).
Обычно взаимодействие между человеком и компьютером происходит по мысленным командам, через зрительный и слуховой каналы. Отлично работают методы вживления электродов для интерфейса, хотя это сопряжено с определенными проблемами, которые неизвестно пока как решить (см. статью Кто хочет стать киборгом?).

Тактильное восприятие, как правило, используется значительно реже. Тактильный канал может использоваться, например, так: расположение вибрирующих элементов на теле, как например это делали немецкие ученые, создавая у человека ощущение магнитного поля земли (см. статью Сила мысли), или в шлеме, с гироскопами и акселераторами, для восстановления чувства баланса, или на языке (как вариант, — на спине), подавая на него слабые электрические сигналы для создания чувства зрения у слепых, как это делал несравненный Пол Бакарита (см. статью Пластичность мозга).

Типичное применение – установка на руки слабо вибрирующих преобразователей, как показано на фото в начале статьи. Что сделала команда, получившая первый приз – так это создала систему airborne ultrasonic tactile display (AUTD) — воздушно-потоковый ультразвуковой тактильный дисплей. Одно название способно ввести неподготовленного человека в транс :). В отличие от датчиков на руке, этот дисплей – бесконтактный, что имеет преимущества: он не раздражает кожу, и не вызывает ее повреждений при длительном использовании – ведь не стоит забывать, что в первую очередь, интерфейсы мозг-компьютер используются для людей с какими-либо ограничениями.

Устройство на картинке слева – именно это дисплей. Сигналы от компьютера генерируют интенсивное ультразвуковое излучение высокой амплитуды (нелинейный акустический феномен), которое создает деформацию кожи на руках, создавая тактическое ощущение. По воздействию и ощущениям – работает, хотя пока хуже, чем контактные вибрационных преобразователей.

На фото слева вы видите, что над ладонями участника эксперимента расположен ультразвуковой дисплей, которы йи подает сигналы на кожу.

Несмотря на это, метод может быть пригоден для некоторых случаев. Представьте, что вы в полной темноте, и ничего не слышите, а камера ночного видения установлена на шлеме, и преобразует видеосигналы в ультразвук в вашей перчатке, и вы «видите» где вы находитесь, хотя и в очень грубом разрешении. Или так: вы сидите на унитазе, едва проснувшись, а ультразвуковые волны сообщают вашей попе, что сегодня — 30 сентября 2024 года, чудесная погода, и вам надо поменьше пить.

Полный текст статьи в свободном доступе на сайте Корнеллского университета.